Iltmåler

Oxygen i brugbar form og i den rette koncentration er et af de vigtigste grundlag for mangfoldigheden af livsformer på jorden. Uden ilt ville mange andre processer i naturen og teknologien ikke være mulige. Med en iltmåler kan den aktuelle koncentration af ilt bestemmes. Der skelnes grundlæggende mellem instrumenter til måling af iltindholdet i gasblandinger og instrumenter til måling af ilten opløst i vand eller andre væsker.

Udvælgelseskriterier for et iltmåleinstrument til ilten.

Luftformig ilt er en forudsætning for, at de fleste levende væsener kan trække vejret, og for at andre biologiske processer kan finde sted. Gasformig oxygen er også af stor betydning i mange kemiske reaktioner. Afhængigt af processen kan både for høje og for lave koncentrationer forårsage skader. Mens for lave koncentrationer er sundhedsskadelige, medfører høje koncentrationer en øget risiko for brand og muligvis også en eksplosion.
Hvis du øger eller mindsker iltindholdet i luftmængden fra de sædvanlige 21 pct. påvirker hastigheden og temperaturen af forbrændingsprocesser, bl.a. selv en stigning i koncentrationen på to procent har betydelige effekter. Ved 25 procent ilt fordobles forbrændingshastigheden, ved 30 procent ottedobles den. Forøgelse af iltindholdet øger også forbrændingstemperaturen, for eksempel fra 780 °C ved 21 procent til 910 °C ved 30 procent. Dette bruges i mange industrielle processer. Antændelsestemperaturen falder også med øget iltkoncentration, hvorfor det er vigtigt at være opmærksom på fareadvarsler og sikkerhedsforskrifter, når der arbejdes med ilt.

Iltmåler til stationær eller mobil brug.

Et stationært iltmåleapparat bruges ofte i områder, hvor de processer, der finder sted dér, kan forventes at have et lavt eller øget iltindhold. Dette er normalt permanent installeret og sender aflæsningerne til et punkt uden for måleområdet. Dette gør det muligt at evaluere data, uden at personer er i farezonen. Dataene kan overføres fra iltmåleren, for eksempel til et fjerndisplay tilhørende enheden eller til en procescontroller, der er tilsluttet via et analogt interface. En mobil iltmåler bruges ofte direkte til at beskytte brugeren. Personer, der går ind i truede områder for eksempelvis reparations- eller redningsarbejde, skal advares i god tid. For at iltmåleren ikke begrænser brugerens arbejde, er disse enheder små og lette og har normalt specielle løkker eller clips, som de kan fastgøres til tøjet med. Med visse enhedstyper er det også muligt enten at have iltapparatet med eller at placere det et bestemt sted og få det målt løbende.

Iltmålerens måleområde

For mange enhedstyper er måleområdet begrænset til maksimalt 25 procent iltindhold. Hvis højere koncentrationer skal overvåges, er det vigtigt at sikre, at der vælges en iltmåler med en passende sensor.

Alarmer på en iltmåler

Alarmerne på en iltmåler kan udsendes visuelt, hørbart og når det drejer sig om håndholdte eller kropsbårne enheder, ofte også via vibration. Ved stationære enheder uden intern alarmenhed kan alarmlys eller horn tilsluttes enheden eller procescontrolleren via interfaces. Grænseværdierne for alarmen kan normalt indstilles i iltmåleren, enten direkte via enhedsmenuen eller, endnu mere bekvemt, ved hjælp af den tilhørende software. Dette gør det muligt at tilpasse alarmværdierne individuelt til den respektive farlige situation.

Oxygenmåler med yderligere målevariable

Nogle enheder kan måle andre gasser med ekstra sensorer. Eksempelvis tilbydes et iltmåleapparat, der udover ilt også registrerer kuldioxid og et andet, der udover ilt også måler de tre værdier for kulilte, metan og svovlbrinte. I en anden enhedsvariant kan de tre ekstra sensorer vælges blandt forskellige brændbare gasser eller luftvejsgifte. Denne enhed kan udstyres på en sådan måde, at den advarer om lokalt fremherskende driftsfarer.

Oxygenmåler med ATEX-godkendelse

For områder, hvor der er risiko for, at en eksplosion udløses af varme eller gnister på apparatet, må der kun anvendes en iltmåler med særlig tilladelse. Inden for det europæiske fællesskab har direktiv 2014/34/EU for enheder og beskyttelsessystemer til brug i potentielt eksplosive atmosfærer været i kraft siden den 20. april 2016. Den havde arbejdstitlen ATEX 100a, som senere blev ændret til ATEX 95. Forkortelsen ATEX står for "ATmosphères EXplosibles". Vær opmærksom på specifikationerne i den operationelle risikovurdering.

De fleste mobile elektroniske enheder til måling i væsker kan bruges til målinger i laboratoriet samt til målinger direkte på systemer eller udendørs. I det følgende forklarer vi kort, hvilke egenskaber der bør tages hensyn til i en sådan iltmåler.

Iltindhold som en absolut eller relativ værdi

Afhængigt af opgaven, enten den absolut nødvendige værdi for iltniveau eller procent af iltmætning. Ideelt set giver iltmåleren endda mulighed for at vise både den absolutte og den relative værdi. Nogle af apparaterne viser ikke andelen af opløst ilt i vand som en absolut værdi i milligram pr. liter, men som en relativ værdi for iltmætning. 100 procent iltmætning svarer til den mængde, der kan indføres i vandet gennem udvekslingen mellem luft og vand ved en bestemt temperatur og lufttryk. I modsætning til den relative luftfugtighed og iltindholdet i en gas, er værdier over 100 procent også mulige for iltmætningen i væsker. Værdier på 80 til 120 procent iltmætning er almindelige i rindende vand. Lavere værdier skyldes for eksempel bakterielle nedbrydningsprocesser, der binder ilt. Højere værdier kan blandt andet skyldes, at vandplanter optager for meget ekstra ilt.

Kalibrering af iltmåleren

Ilten måleren bør have en kalibreringsfunktion for at undgå enhedsrelaterede målefejl. Der er enheder med automatisk kalibrering og dem, hvor brugeren starter kalibreringen via enhedsmenuen.

Kompensering af temperatur, lufttryk, saltholdighed

Afhængigt af på hvilke væsker der skal undersøges og under hvilke forhold, skal der være opmærksomhed på forstyrrelsesvariable. Hvis iltmåleren automatisk kompenserer for disse forstyrrelser, gøres evalueringen af måleresultaterne meget lettere. Oxygen optages for eksempel fra atmosfæren gennem naturlige balanceringsprocesser via vandoverfladen. Vandets maksimale absorptionsevne afhænger blandt andet af temperaturen. Ved nul grader Celsius er den maksimale koncentration af ilt, der kan optages via vandoverfladen, 14,6 milligram per liter, ved 20 grader Celsius er det kun 9,1 milligram per liter. Derfor bør en iltmåler til væsker ideelt set have automatisk temperaturkompensation. Ellers skal temperaturen også registreres og tages i betragtning. Til dette formål kan der f.eks. anvendes omregningstabeller, hvorfra den tilsvarende værdi for andre temperaturer og eventuelt også lufttryksforhold kan tages. Der er enheder med temperaturkompensation, som kan bruges til mange applikationer. Andre enheder tilbyder også kompensation for lufttryk og saltholdighed. For hver forstyrrelsesvariabel skal det sikres, at de kompenserede værdier matcher opgaven, for eksempel temperaturkompensation fra 0 til 40 °Celsius.

Iltmåler med hukommelse, datalogger og datagrænseflade

Med mange af de elektroniske enheder kan målte værdier gemmes internt eller på databærere såsom SD-kort. Til den løbende overvågning af iltindholdet i vandet i opdrætstanke og akvarier eller i spildevandsbehandling anbefales det at vælge en iltmåler med en dataloggerfunktion eller med en grænseflade til direkte transmission af måledata.

Sensorarrangement og skift af sensorer

Inden du beslutter dig for en specifik iltmåler, er det vigtigt at overveje, hvilken type enhed der er mest praktisk til den aktuelle måleopgave. Når man sammenligner forskellige enhedsvarianter, er det bemærkelsesværdigt, at sensorerne er installeret forskelligt. Nogle digitale fotometre, med hvilke mængden af aktivt ilt, ozon og brintoverilte kan bestemmes, har en sensor anbragt inde i enheden. Til målingen skal en prøve af væsken fyldes i en apparatspecifik målekuvette og blandes med reagenser. Med andre enheder kan sensoren blot nedsænkes i væsken, der skal måles. Hvis det er nødvendigt at måle iltindholdet i forskellige dybder eller forskellige steder i en pool eller naturligt vand, anbefales en iltmåler med sensoren forbundet til enheden med et længere kabel. Hvis iltmåleren har et standardiseret BNC-stik til sonden, kan en hvilken som helst anden iltsonde med et BNC-stik bruges, uanset enhedstype. Enheden skal naturligvis kalibreres, før den tages i brug med den nye sonde. Hvis specielle væsker skal undersøges, skal det også sikres, at sensoren er egnet, for eksempel med hensyn til temperatur og pH-værdier.

Oxygenmåler tilbehør

Med en iltmåler skal du også være opmærksom på, hvilket tilbehør der kræves til måling, opbevaring og kalibrering. Hvis enheden fungerer med specielle sonder, bør der tages højde for sensorernes levetid og muligheden for rettidig indkøb af erstatninger.

Yderligere målte mængder

Hvis der registreres yderligere målte mængder, bør det kontrolleres, om et iltmåleapparat er egnet til også at registrere disse, eller om det er mere hensigtsmæssigt at anvende flere apparater. Sådanne parametre er for eksempel temperaturen, pH-værdien, redox værdien, ledningsevnen og saltholdigheden.